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自上世纪70年代初以来,人类就再也没登陆过月球,背后的真正原因究竟是什么呢?是因为技术遗失,还是经费有限,亦或是真的受到月球上外星人的威胁呢?大家好,我是科学拓荒者。本期内容我们要讨论的是为什么人类没有再重返月球。
经费削减
人类再也没有重返月球的最直接、最容易理解的原因就是,美国政府削减了NASA的联邦预算,使该机构无法执行昂贵和危险的太空任务。当时,单是“阿波罗计划”就花费了258亿美元,经通胀调整后,这一数字接近2600亿美元。
在美国赢得太空竞赛之后,苏联或多或少地停止了竞争——尽管他们在将第一颗卫星送入太空、将第一个人送入太空、向月球背面甚至金星发射探测器等方面取得领先。但到60年代末,苏联太空计划的富有远见的工程师谢尔盖·科罗列夫去世了。没有科罗列夫推动太空计划,苏联政府也削减了资金,没有冷战竞争的动机,美国看不到继续登月的意义。毕竟,当时没有办法从中获得任何回报,尽管公众都支持太空探索,但在很多方面,月球之旅被视为一个十分烧钱的项目。
但在2017年,美国宣布了重返月球的计划。这一次,他们的目标是把第一位女性送上太空。然而,这并不能保证该项目一定会在本世纪20年代中期实现其计划中的月球飞行。毕竟,本世纪初就有一个名为“星座”的月球返回项目,不过奥巴马在2010年取消了这项计划,原因是费用太高。如果它没有被取消,老美可能已经把人类送回了月球,因为它的目标是在2020年登陆。
但如果老美已经有了登月的技术,毕竟他们已经在20世纪60年代和70年代多次登月,但为什么还要花这么多时间和这么多钱,来计划像“星座计划”和“阿耳特弥斯计划”这样的项目呢?“阿波罗计划”是在1961年制定的,但仅用8年就完成了登月。从这个角度看,简单的理解可能是,美国似乎已经失去了很多在20世纪登月时使用的技术和知识。
技术丢失
虽然很难想象这种情况会发生,但1972年预算削减后的NASA搬到了另一个不同的地方,它或许无法完全保留“阿波罗计划”的所有内容。NASA之前就因为没有保存重要的东西而受到了抨击,特别是,登月的原始镜头被录了下来!当然,我们仍然有很多登月的镜头,因为当时有电视直播。但丢失的镜头是未经处理和低帧率的,不适合播出。不过,不仅仅是那些磁带,所有让登月成为现实的东西都不复存在了。老美现在可能有登月舱和火箭的蓝图和原理图,但没有专家能把这些蓝图做成能让人类在离我们最近的天体邻居上着陆的实际宇宙飞船。
事实上,老美甚至可能都没有同样的建造材料,因为预算削减后,为太空任务制造独特组件的工厂关闭了。所以有很大的原因就是,老美已经失去了原来使用的技术,因为这些技术是如此的复杂,以至于很难再做到,虽然在书籍和网上有很多关于月球技术的信息,而且已经有几十年了。尽管你可以尽可能多地写下来,但不可能每个细节都能做到,一些对任务的成功至关重要的小修改或计算,都可能成为计划的关键因素,但它们已经被时间遗忘了。
有趣的是,现在的老美正试图重建那些设备,特别是“土星五号”火箭内部巨大的F-1引擎。它超过110.6米高,仍然是有史以来最大和最强大的火箭。在2010年,有人努力重建1973年以来就没有使用过的F-1引擎,以便重新发现这项技术,并有望将其用于未来发射系统的开发。一群年轻的NASA工程师不知疲倦地工作,利用从档案馆和博物馆里搜罗来的材料和信息,重新创造了这个引擎。重新发现这项技术可以帮助NASA在未来的太空探索中节省资金,因为F-1引擎设计足够简单。但这仍然是一项极其艰巨的任务,即使有“土星5号”的部件,但组装“土星5号”仍是一个巨大且复杂的工程。
可能还有其它原因,阿波罗不可回收技术就可能是其中之一。在21世纪,人们非常关注可持续性发展和环境保护,巨型火箭的一次性使用对这两件事都不好,因此最近推动了可重复使用的交通工具。在可重复使用运载工具方面,SpaceX凭借“猎鹰9号”领先,Virgin和Blue Origin等其它私营企业也在研发多种用途的模块和组件。NASA也在做同样的事情,希望为“阿耳特弥斯计划”提供可重复使用的组件。
人类现在拥有比过去更好的技术,对太空进行了更多的研究,虽然没有进入月球。简单地说,只要有足够的时间,我们可以做阿波罗计划所做的一切,而且做得更好。“阿耳特弥斯计划”的预算已经远远低于“阿波罗计划”,其标价为350亿美元。“阿耳特弥斯计划”还将得到其它领先太空机构的支持,如欧洲航天局和日本宇宙航空探索机构,以及使用SpaceX公司的设备,所以它有大量的研究和资金支持。
即使现在仍然可以使用阿波罗的技术,但它也不再适用了,因为这已经是几个年代了。
外星人威胁
除了以上这些依据事实的分析之外,世界上一直存在着一种阴谋论,说美国当时登月的时候曾在月球上发现地球消失船只的残骸,而且在旁边还发现了长有三只眼睛的外星人。 “阿波罗11号”的宇航员巴兹·奥尔德林在2018年给出了一个惊人消息:他在1969年的登月任务中遇到了外星人!而类似的言论好像在首位踏上月球的阿姆斯特朗身上也出现过,不过据报道他被NASA和中情局严密监控,禁止透露一切关于外星人的消息。所以,究竟是否是外星人禁止了美国继续登月,NASA一直也未公开秘密。
登月难度大
当然,还有最后一块谜题,那就是登月确实很困难。将人类送上月球并将其带回地球可能是有史以来最困难、最雄心勃勃的科学努力。在现存的许多太空机构中,NASA仍然是唯一一个将人类送上月球的机构。即使是预算位居世界第二的中国国家航天局,目前离完成这一壮举也还有一段距离。虽然在1969年到1972年之间有12个人登上了月球,但我们已经不知道这是如何发生的。
2、月球背面为什么去不了
简要回答
其实月球背面是可以去的,只是因为月球整体的阻拦,背面成了通信的禁区。如果直接发射探测器到月球背面,探测器会与地球完全失去联系,无法传递信号,成本高,难度大,收获小。
在过去的60年内,人类已经发射了超过百个月球探测器,其中有65个月球着陆器,但仅有少数航天器看到过月球背面,没有任何一个能够实现月球背面的着陆。这是为什么呢?
详细内容
其实月球背面是可以去的,只是因为月球整体的阻拦,背面成了地面通信的禁区。如果要发射探测器到月背去,那探测器就无法接收地球上的信号,也没办法将信号传到地球来,那地面上的科研人员就没法控制探测器。
月球的背面在人们心中一直很神秘,因为潮汐锁定效应,月球的背面在地球上是无法看到的。因此,人类关于月球背面的阴谋论和谣言甚嚣尘上,外星人基地、纳粹残余、月球人家园,这些甚至广泛出现在各种科幻作品中,各种演绎充满想象力。甚至得名“月之暗面”。
2019年1月3日上午10点26分,“嫦娥四号”探测器成功自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯•卡门撞击坑内,实现人类探测器首次在月球背面软着陆,并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图,揭开了古老月背的神秘面纱。
载人飞船环绕地球运行时,90分钟左右就能绕地球一周,如果到地球背面时,该怎么联系?主要有三种方案:1、全球布网测控站,但受制于海洋无法建站等因素;2、建立移动测控站,比如使用测量船,但每次都航行到地球另一侧不现实;3、在太空中建立信号中继卫星网络,与地球自转同步,只要3-4颗足够覆盖全球,不过技术难度很高。
第三种就是信号中继卫星,它们的功能就是接收、加工、转发其他卫星的信息,换句话说:“卫星的卫星”。拥有这个技术的国家/地区有美国、俄罗斯、欧洲、中国、日本,但目前处在完整工作状态下的中继卫星通讯系统中,仅有美国和中国能够实现全球覆盖。
举个例子。2003年,中国航天第一人杨利伟进入太空,彼时他只能在飞到中国附近卫星测控站时才能与地球联系,一次通话大概5分钟就必须结束。而到了2013年,神舟十号上,王亚平就已能在太空中实现51分钟的太空授课,期间飞船绕了地球大半圈。到了神舟十一号时,景海鹏和陈冬已能看地面电视直播了。他们依赖的就是我国覆盖全球的四颗信号中继卫星--天链一号。所以,嫦娥四号按计划抵达月球背面,执行任务的指令发送、信号中继、数据下载等功能,成为链接地球与月球的“鹊桥”。
登上月球成本高,难度大,为什么中国还要去?嫦娥四号做出了回答:“我选择着陆月球背后,不是因为它简单,而是因为它更难”。a. 月球背面几乎全是环形山/陨石坑(97.5%),比正面多得多(69%),形成原因和目前的情况只有理论解释,缺乏实地验证;b. 月球背面南极-艾特肯盆地,是太阳系第二大超级陨石坑,早在1998年,NASA的月球勘探者号就发现这里存在水冰,而且更接近月球最原始的情况;c. 嫦娥四号实际着陆地点位于该区域中部的冯·卡门环形山,它以钱学森的恩师的名字命名。这里经过了强烈碰撞,极可能曾经被熔岩淹没,各类物质含量丰富,或许留有月幔最原始的成分,保留了月球最深层的秘密;d. “月球上氦三能量开发可供人类能源需求XX万/亿年”的说法,相信大家已经看过很多了,而理论上月球背面环境更容易产生氦三;e. 月球背面有天然的“屏蔽”,没有任何来自地球的辐射干扰,这意味着它有着无比完美的安静环境做天文观测;f. 月球背面的月壤也极有可能与正面大不相同。以上,基本意味着第一个实现月球背面着陆的探测器将会收获众多独特的科研成果,对世界航天和天文界都将是巨大的贡献。
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